Weltquantentag am 14. April 2026: Zukunftstechnologie mit Bedrohungspotenzial

Zum einen verspricht Quantencomputing neue Durchbrüche in Wissenschaft und Forschung, zum anderen kann sie aber – in falschen Händen – gefährlich für heutige Verschlüsselungssysteme werden

[datensicherheit.de, 11.04.2026] Am 14. April 2026 ist der diesjährige „Weltquantentag“ – abgeleitet von den ersten drei Ziffern der gerundeten Planck-Konstante {h = 4.14 · 10 exp(-15) eV·s} ergibt sich im englischen Datumsformat der 14. April. Utimaco nimmt diesen Tag zum Anlass, zu betonen, dass Quantencomputing ein „zweischneidiges Schwert“ ist, denn zum einen verspricht diese Technologie neue Durchbrüche in Wissenschaft und Forschung, auf der anderen Seite aber kann sie – in den falschen Händen – gefährlich für heutige Verschlüsselungssysteme werden. Unternehmen sollten sich daher bereits jetzt auf dieses Szenario vorbereiten, rät Nils Gerhardt, CTO bei Utimaco, in seiner aktuellen Stellungnahme.

Alljährlicher „Weltquantentag“ soll das Thema Quantencomputing in den Vordergrund rücken

Am 14. April 2026 wird wieder der „Weltquantentag“ begangen. „Zwar ist das Thema Quantencomputing in der deutschen Wirtschaft angekommen – laut einer Bitkom-Studie haben 100 Prozent der Unternehmen bereits davon gehört – doch die operative Verankerung hinkt weit hinterher und birgt damit das Risiko den Wirtschaftsstandort zu gefährden.“

• Diese Studie besagt demnach, dass 43 Prozent der Firmen auch ein großes Risiko für ihre IT-Sicherheit durch Quantencomputer sehen und 64 Prozent wählen somit eine riskante „Wait-and-See“-Haltung und wollen erst die Erfahrungen anderer abwarten. Erschreckenderweise hätten jedoch 34 Prozent der Unternehmen noch keinerlei vorbereitende Maßnahmen ergriffen, um ihre Daten langfristig zu schützen.

Deswegen soll der „Weltquantentag“ dazu dienen, das Thema Quantencomputing in den Vordergrund zu rücken. An diesem Tag, welcher das Bewusstsein für Quantenwissenschaft und -technologien schärfen soll, finden weltweit zahlreiche Veranstaltungen statt. Im Fokus stehen dabei zum Beispiel die Innovationen, welche sich durch Quantenrechner mit überlegener Rechenleistung zukünftig realisieren lassen könnten.

„Q-Day“ bezeichnet Tag, ab dem kommerziell verfügbare Quantencomputer erstmals in der Lage sein werden, gängige Kryptosysteme zu korrumpieren

Auf der anderen Seite könnten solche Computer, wie viele andere Hochtechnologien, in den falschen Händen zur Gefahr werden. Darauf weist ein anderer – zum Glück noch hypothetischer – Tag hin. Der „Q-Day“ bezeichnet das zukünftige Datum, an dem kommerziell verfügbare Quantencomputer erstmals in der Lage sein werden, gängige Kryptosysteme zu korrumpieren.

• Ein klassisches Bit, die kleinste Einheit digitaler Information, kann stets nur einen von zwei Zuständen annehmen: 0 oder 1. Quantenbits hingegen folgen anderen physikalischen Gesetzmäßigkeiten: Sie können sich in einer sogenannten Superposition befinden, bei der ihr Zustand nicht eindeutig festgelegt ist. Erst durch eine Messung entscheidet sich, ob das Quantenbit als 0 oder als 1 erscheint. Vereinfacht gesagt existieren Quantenbits bis zu diesem Zeitpunkt gleichzeitig in beiden Zuständen.

Diese besondere Eigenschaft eröffnet völlig neue rechnerische Möglichkeiten. Bestimmte mathematische Probleme, für deren Lösung herkömmliche Hochleistungsrechner theoretisch Jahrtausende benötigen würden, könnten mit Quantencomputern in vergleichsweise kurzer Zeit bewältigt werden.

Künftige Quantencomputer Risiko für heute gebräuchliche Kryptographie

Für die heute gebräuchliche Kryptographie stellt diese Fähigkeit ein ernstzunehmendes Risiko dar. Asymmetrische Verschlüsselungsverfahren beruhen auf schwer umkehrbaren mathematischen Operationen. Ein bekanntes Beispiel ist die Multiplikation großer Primzahlen: Das Multiplizieren selbst ist unkompliziert und kann bei kleineren Zahlen sogar per Hand oder mit einem Taschenrechner erfolgen. Die Umkehrung dieses Vorgangs, also die Zerlegung des Produkts in seine Primfaktoren, ist hingegen wesentlich aufwändiger.

• Werden die verwendeten Primzahlen ausreichend groß gewählt, stoßen selbst moderne Supercomputer an ihre Grenzen und können das Problem nicht in reeller Zeit lösen. Genau auf dieser Schwierigkeit beruht die Sicherheit asymmetrischer Kryptographie: Sie stellt den Zusammenhang zwischen öffentlichem und privatem Schlüssel her und schützt damit zentrale Anwendungen der digitalen Welt. Dazu zählen unter anderem HTTPS-Verbindungen zwischen Nutzern und Webseiten, Ende-zu-Ende-verschlüsselte Messenger-Dienste sowie zahlreiche weitere Sicherheitsmechanismen.

Sollte es gelingen, die mathematische Komplexität, zum Beispiel durch Quantencomputer, dieser Umkehrprobleme deutlich zu verringern, also die zugrundeliegenden Verschlüsselungsalgorithmen zu „brechen“, hätte das gravierende Konsequenzen für die IT-Sicherheit insgesamt.

Vorbereitung auf Post-Quanten-Kryptographie (PQC)

Als Reaktion auf die Bedrohungsszenarien wird bereits seit einiger Zeit die Post-Quanten-Kryptographie (PQC) entwickelt. Im Kern ähnelt dieser klassischer Kryptographie, basiert jedoch auf mathematischen Problemen, die auch von Quantencomputern nicht effizient gelöst werden können.

• Ein Beispiel ist die gitterbasierte Kryptographie. Dabei beruht die Sicherheit auf hochdimensionalen mathematischen Gittern: Um einen privaten Schlüssel aus einem öffentlichen abzuleiten, müsste der kürzeste Vektor zwischen Gitterpunkten berechnet werden. Was in drei Dimensionen noch einfach ist, wird in sehr hohen Dimensionen praktisch unlösbar.

An solchen Verfahren wird seit den 1990er-Jahren geforscht; einige gelten inzwischen als etabliert. Insbesondere die Algorithmen „CRYSTALS-Kyber“ und „CRYSTALS-Dilithium“ haben erheblich an Bedeutung gewonnen. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat die Algorithmen „ML-KEM“ und „ML-DSA“ als Teil der ersten 2024 veröffentlichten offiziellen PQC-Standards ausgewählt.

Gefragt ist Krypto-Agilität – eine Infrastruktur, welche verschiedene Algorithmen und schrittweisen Übergang zum Quantencomputing unterstützt

Da noch offen ist, welche Lösungen sich langfristig durchsetzen, sollten Unternehmen flexibel bleiben. Gerhardt kommentiert: „Gefragt ist Krypto-Agilität – eine Infrastruktur, die verschiedene Algorithmen unterstützt und einen schrittweisen Übergang ermöglicht.“

• Dazu gehöre die Modernisierung bestehender Systeme mit PQC-Verfahren sowie die parallele Nutzung klassischer und quantensicherer Algorithmen.

Gerhardt gibt abschließend zu bedenken: „Wahrscheinlich wird sich nicht eine einzige Lösung etablieren, sondern je nach Anwendungsfall unterschiedliche Verfahren. Diese müssen künftig weiterentwickelt und angepasst werden. Umso wichtiger ist es, schon heute die technischen Grundlagen dafür zu schaffen!“

Weitere Informationen zum Thema:

utimaco
Utimaco is a global platform provider of trusted Cybersecurity and Compliance solutions and services with headquarters in Aachen (Germany) and Campbell, CA (USA)

Medium Authority Magazine, Authority Magazine Editorial Staff, 09.09.2024
Quamputers: Nils Gerhardt Of Utimaco On The Future Of Quantum Computing

World Quantum Day April 14th
World Quantum Day is an annual celebration promoting public awareness and understanding of quantum science and technology around the world

WIKIPEDIA
Planck-Konstante

bitkom, 2026
Quantencomputing in der deutschen Wirtschaft 2026: Zwischen Erwartung und Umsetzung

datensicherheit.de, 03.04.2026
Quantencomputing: Hohe Erwartungen bei deutschen Unternehmen – mit bisher wenig Einsatz / Quantencomputing hat das Potenzial, ganze Branchen zu verändern – von der Materialforschung und der Gesundheitsversorgung über die Logistik bis hin zum Einzelhandel

datensicherheit.de, 26.03.2026
KIT-Forschung zu Quantentechnologien: Optische Kontrolle von Kernspins in Molekülen bietet neue Perspektiven / KIT-Forscher demonstrierten erstmals die optische Initialisierung und Detektion von Kernspins in einem Europium-basierten Molekülkristall – als potenziell besonders stabile Träger von Quanteninformation

datensicherheit.de, 01.11.2025
Bedrohung der Datensicherheit durch Fortschritte bei Quantencomputern / Unternehmen stehen weitreichende Veränderungen hinsichtlich des Schutzes sensibler Informationen und Daten bevor – Quantencomputer rechnen immer schneller und bedrohen Public-Key-Verschlüsselungen

datensicherheit.de, 16.09.2025
Daten als Beute auf Vorrat: Cyberkriminelle setzen auf Fortentwicklung der Quantencomputer / US-Behörde NIST empfiehlt neue Kryptographie-Standards: Quantencomputer werden bald heute noch als sicher geltende Verschlüsselungen in Sekunden knacken können

datensicherheit.de, 16.07.2025
Fortschritte des Quantencomputings: Aktuelle Verschlüsselungsverfahren drohen obsolet zu werden / Innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre wird vielfach der Eintritt des „Q-Day“ befürchtet – also der Zeitpunkt, an dem Quantencomputer leistungsfähig genug sind, heute gängige kryptographische Algorithmen zu brechen